微流控阻抗流式细胞仪在单细胞检测中的应用

单细胞水平的检测能够在细胞群中分辨出稀有的异常细胞,在生物医学领域如疾病的早期诊断和治疗评估等方面有着至关重要的作用.通过整合微流控技术、电阻抗技术与流式细胞术,微流控阻抗细胞仪能够在微流体精确操控条件下,实现流动态单细胞的连续、无损阻抗检测.与传统的单细胞检测方法相比,微流控阻抗细胞仪具有非标记、多参数、低污染和检测...     

基于芯片介电电泳的细胞特性分析及种类判断

基于微流控芯片介电电泳( Dielectrophoresis,DEP)原理和技术,在自行设计制作的抛物线电极结构的微流控介电电泳芯片上,采用芯片介电泳临界频率测定法,选择缓冲液电导率为200～1000 μS/cm,激发电压为5V,分别对红细胞(RBC)、白细胞(WBC)和死活HepG2肝癌细胞的临界频率进行了测试,检测...     

微流控芯片上大肠杆菌的电化学阻抗检测方法研究

基于细菌悬浮液的阻抗特性和微流控芯片电化学阻抗检测技术,采用所构建的微流控芯片电化学阻抗分析系统,以大肠杆菌为样本,优化了扰动振幅、缓冲溶液电导率、扫描频率和新制大肠杆菌标本静置时间等参数,对大肠杆菌标本、大肠杆菌标准合成样本进行电化学阻抗检测,建立了一种大肠杆菌快速定量检测方法.在扰动振幅500 mV、缓冲溶液电导率...     

氯丙嗪分子印迹化学发光微流控传感器芯片的研究

以氯丙嗪分子印迹聚合物为识别物质,以鲁米诺-K3Fe(CN)6化学发光体系,建立了一种新型的氯丙嗪化学发光微流控分子印迹传感器芯片的检测方法。利用二氧化碳激光在聚甲基丙烯酸甲酯材质上刻蚀出200μm宽,150μm深的微通道,8 mm长,1 mm宽,0.5 mm深的微检测池。微检测池中填充50μm粒径大小的热聚合得到的氯丙嗪分子印迹聚合物作为识别物质,在线富集氯丙嗪,富集的氯丙嗪可以增强鲁米诺和K3Fe(CN)6的化学发光强度,以化学发光强度定量氯丙嗪量。该传感器的响应值与0.02~0.4μg/mL氯丙嗪呈良好的线性关系,检出限为8 ng/mL(3σ)。该微流控传感器芯片已用于测定人尿液中的氯丙嗪。     

微流控芯片二维电泳研究进展

综述了微流控芯片二维电泳技术及其在生命科学中的应用,包括胶束电动力学毛细管色谱(MEKC)与毛细管区带电泳(CZE)、等电聚焦(IEF)与CZE、开管电色谱(OCEC)与CZE耦联等模式的二维微流控芯片。展望了二维微流控芯片的应用前景。     

阵列式对电极介电电泳芯片及其用于细胞分离富集研究

基于介电电泳原理, 设计并制作了一种新型的能够用于细胞分离和富集的微流控介电电泳芯片. 该芯片由沉积有金电极的石英基片和带有微管道的聚二甲基硅氧烷(PDMS)盖片组成. 通过在管道底部布置间距不同的对电极阵列, 增大了正介电电泳力在管道中的有效作用范围, 能够在降低施加电压的同时, 实现对流动体系中细胞样品的捕获. 在3 V和3 MHz条件下, 该DEP芯片对人血红细胞的捕获效率达到83%; 进一步通过将肝癌细胞捕获在芯片电极上可实现对红细胞和肝癌细胞混合样品的分离, 在5 V和400 kHz条件下对肝癌细胞的捕获效率达到86%.     

微流控芯片化学发光检测系统的设计及其应用

通过标准光刻、化学刻蚀及热键合技术制作微流控电泳芯片,在芯片上集成流通式化学发光检测池,实现样品的芯片电泳分离化学发光检测.采用双(2,4,6-三氣苯基)草酸酯(TCPO)-过氧化氢化学发光体系,通过微泵输送化学发光试剂.单酰化苯并氨基酸和单酰化肌氨酸在该系统中得以成功地分离检测,其检测限分别达到2.8和3.2 μmol/L.     

基于ARM9的便携式电容耦合非接触电导检测器

研制了一种应用于微流控芯片的便携式电容耦合非接触电导检测器。此检测器在ARM9嵌入式平台上开发,所有功能由ARM9微处理器控制完成。检测器的硬件部分主要包括信号激励、信号调理、信号采集处理及显示单元;软件部分主要包括操作系统、驱动程序和应用程序。检测器的激励信号频率范围为0～2 MHz;电压范围为0～20 Vpp(峰峰值);检测器的外形尺寸为130 mm×102 mm×35 mm。利用此检测器测试了一种三层结构微流控芯片的检测灵敏度。该芯片由聚甲基丙烯酸甲酯电极片(包含铜检测电极)、厚度为16μm的聚二甲基硅氧烷(PDMS)绝缘层和PDMS沟道片(包含微沟道)组成。溶液在蠕动泵的驱动下,从芯片的尖端进入微沟道,并在电极处得到检测。本研究对检测器的激励频率和电压进行了优化。在优化的激励频率(50 kHz)和电压(20 Vpp)下,得到的KCl检出限为9.1μmol/L。     

微流控芯片检测技术进展

介绍了目前微流控芯片应用的3种主要检测手段:质谱检测器、电化学检测器和光学检测器。微流控芯片是微全分析系统(μ-TAS)中最活跃的领域和发展前沿。人们在微流控芯片的研究中已经取得了很大的进展,研制出了多种微型化、集成化的芯片,而与微流控芯片配套的高灵敏度微型检测系统更是研制的热点。     

一种简单的微流控芯片正交型激光诱导荧光检测系统

对微流控芯片检测技术的研究一直是近年来微全分析系统领域的研究热点.激光诱导荧光(Laser induced fluorescence,LIF)检测技术因其具有较高的灵敏度,成为目前微流控分析芯片采用最广的检测方法^[1].     

CO2激光-化学腐蚀制作金阵列微电极

微电极的制作是微流控芯片电化学检测的关键技术.本文提出CO2激光烧蚀结合化学腐蚀快速制作微流控芯片阵列微电极的方法.在溅射Au/Cr的玻璃基片上涂敷指甲油作牺牲层,利用CO2激光烧蚀开窗口,经化学腐蚀后获得阵列电极,电极宽度为100μm.考察了激光加工参数及牺牲层对电极加工质量的影响,对由键合包封制作的微流控芯片,循环伏安及流动注射分析测试表明,该电极芯片可用于微流控芯片的安培检测.     

基于微流控热泳的生物传感技术※

复杂生命体系中关键分子及微纳生物粒子的高灵敏、高特异检测, 对理解多层次多尺度生物学过程、阐明疾病发生发展机制和探索新型生物标志物等具有重要意义. 微流控生物传感器整合了微流控技术和生物传感技术的诸多优势, 在微量生物样本精准测量方面取得了显著进展. 近年来, 微流控热泳生物传感技术(Thermomicrofluidic biosensing)利用物质在局域温度梯度场中的热泳定向迁移现象, 并结合均相生物传感及信号放大新策略, 实现了复杂样本中生物分子及微纳生物粒子的快速、高灵敏、原位检测. 重点阐述了以热泳为核心的微流控传感技术, 包括微量热泳、热泳-对流耦合、热泳-扩散泳耦合以及热泳-电泳耦合等方法, 总结了不同传感方法的原理、特点及其在生物分子(蛋白、核酸等)与微纳生物粒子(细胞外囊泡、病毒、细胞等)检测中的应用, 并探讨了微流控热泳技术在生物医学检测领域中面临的挑战与未来发展方向.     

微流控细胞芯片LED诱导荧光检测微系统

基于微流控细胞芯片分析技术和微机电系统(MEMS)加工技术, 设计制作了阵列式微流控细胞检测芯片, 采用自组装的顶窗型光电倍增管(PMT)和信号采集电路采集芯片微管道内流动细胞的荧光信号, 构建了一种针对低浓度细胞悬浮液的微流控细胞芯片发光二极管(LED)诱导荧光的快速检测微系统, 实现了对低浓度(≤40 Cell/mL)荧光标记的HepG2肝癌细胞悬浮液样本的定量计数和测试, 而且在血液细胞共存的条件下, 仍可以有效地对血液中少量HepG2肝癌细胞进行荧光计数和测试. 整个系统结构简单, 操作方便且检测灵敏度较高.     

玻璃微流控芯片廉价快速制作方法的研究

研究了一种玻璃微流控芯片的快速、低成本制作工艺和方法. 该方法采用商品化的显微载玻片(soda-lime玻璃)作为芯片基质材料, 利用AZ 4620光刻胶代替传统工艺中的溅射金属层或多晶硅/氮化硅层作为玻璃刻蚀的掩膜层, 同时利用一种紫外光学胶键合方法代替传统熔融键合方法实现芯片的键合, 整个工艺对玻璃基质材料要求低, 普通微流控芯片(深度小于50 μm)制作流程仅需约3.5 h, 可降低制作成本, 缩短制作周期. 还系统地研究了光刻胶厚度、光刻胶硬烘时间和玻璃腐蚀液配比对玻璃微流控芯片制作的影响, 获得了优化的工艺参数.     

集成试样引入微泵的微流控芯片毛细管电泳分析系统

微流控分析是20世纪90年代以来迅速发展的一门前沿学科,它的出现使化学检测设备的微型化、集成化与便携化成为可能.微流控分析系统的核心是微流体操纵和控制,而微流体的驱动则是实现微流控操作的基础.     

微流控芯片电化学检测单细胞分析

微流控芯片已被用于进行各种细胞分析的研究.最近,方肇伦等^[1]用十字型微流控芯片压力进样,激光诱导荧光检测进行了人单个血红细胞内谷胱甘肽的测定.用双T型微流控芯片电化学检测方法对小麦愈伤组织中抗坏血酸(AA)的单细胞分析进行了研究.     

激光技术在聚合酶链式反应微流控芯片中的应用

评述了激光技术在聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)微流控芯片领域中的应用进展,包括激光技术在PCR微流控芯片微加工、微流体物理参数测量、温度循环控制以及芯片上在线产物检测(包括荧光实时定量/终点和毛细管电泳检测)中的应用。最后,展望了激光技术在未来基于PCR的微全分析系统(micro-total analysis system,μTAS)中的新应用。     

复合式微流控芯片上阴离子型固相萃取微柱柱性能分析

利用原位聚合法在玻璃微管道内制备阴离子交换型固相萃取(SPE)微柱,以NO2^-为分析对象,针对NaNO2-KI—Luminol发光体系设计微流控芯片,并将SPE微柱与微流控芯片连接起来组建成带有SPE微柱的复合式微流控芯片。分析了SPE微柱对NO2^-的吸附保留与富集作用,在复合式微流控芯片上,实现了NO2^-的进样、分离富集和检测,通过漏点曲线和交换容量两种方法分析了SPE微柱的柱容量。为控制SPE微柱的最大进样体积提供有利保障,并实现了食品中NO2^-的在线分离富集与检测。     

微流控芯片上电驱动在线富集技术的研究进展

微流控芯片上电驱动在线富集技术是一种有效提高分析效率、检测灵敏度和降低对检测器要求的技术和方法。本文针对目前微流控芯片分析系统中生化样品的预处理问题,对芯片上电驱动在线富集技术进行了分析讨论,介绍了等速电泳、等电聚焦、场放大和介电电泳的样品预富集技术在微流控芯片上的实现与应用,并对每一种技术的原理、特点、存在的问题、近年发展的状况和发展趋势进行了综述。     

基于微流控技术平台的Pt基三元电催化剂高通量合成和筛选（英文）

高性能铂基电催化剂的高效合成和筛选对于加速其在各个领域的进一步发展和应用具有重要意义。微流控高通量技术在铂基电催化剂的合成参数优化应用方面具有巨大的潜力。然而,缺少性能评估的微流控高通量合成无法最大限度地发挥其优势。在这项工作中,我们构建了将材料的高通量合成与高通量筛选相结合的多功能平台。该平台的微流控芯片可以生成三种不同前驱体金属离子的20级浓度梯度。微反应器阵列具有100个微通道,用于材料合成和电化学表征。利用该平台我们合成了5组铂基三元电催化剂(共计100种不同的组分),并进行了电化学表征,直接确定了Pt基三元电催化剂对析氧反应的最佳组成。这表明我们所构建微流控高通量平台具有高效性和灵活性,可大大缩短了新材料开发和材料性能优化的周期。